CN107371377A - 用于控制原子发射光谱仪的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器(102)上的样品(100)的控制器(316)和方法。所述控制器(316)经配置以接收指示所述样品(100)在所述样品固持器(102)上的布置的至少一个测试参数的测量值。接着比较所述至少一个测试参数与所述测试参数的目标值范围以确定所述样品(100)是否正确地布置在所述样品固持器(102)上。所述测试参数可以包含取决于所述样品固持器(102)处的第一端子与第二端子之间的电流的电参数、容纳所述AES的电极的气室中的气体压力，或所述样品固持器的一部分的位移。

Description

用于控制原子发射光谱仪的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于火花或原子发射光谱仪(AES)的控制器的领域，确切地说，涉及火花产生器的控制器。具体来说，本发明涉及建立AES的安全操作。

背景技术

火花或原子发射光谱测定(也称为光学发射光谱学)为用于分析样品的众所周知的技术。使固态样品经受火花或放电，这使样品的一部分汽化且将原子和离子促成为激发态。在受激原子和离子弛豫为较低能量状态期间发射光，其中对放出的光的后续光谱分析提供关于样品的材料组成的信息。

火花或电弧原子发射光谱仪(AES)通常包括具有样品固持器的火花架(或火花台)，所述样品固持器由用于安装样品的接收器板或分析台组成。接收器板可以接地或保持在固定电压下，且含有通向下部的气室的孔口。大于孔口的样品可以安装在孔口上方以在样品与接收器板之间形成气密密封。优选地，使用夹具来将样品牢固地固持在孔口上方的适当位置，且将样品紧固到接收器板。AES的电极布置于气室中，接近于板的孔口但与其间隔开。将电压施加到电极在电极与板或样品之间引起火花或电弧。这使得样品的经由板的孔口而曝露于火花的部分将汽化或消融。

为避免光学光谱掺杂，样品在例如氩气的惰性气体存在下被汽化且激发。通常，惰性气体流通过容纳电极且出现火花的气室。在样品正确地安装在接收器板上以便形成气密密封时，空气不可进入气室，或氩气不可自气室泄漏。然而，如果样品不正确地安装，那么即使泄漏到气室中的少量空气也可能导致异常光谱，且因此导致对样品的分析不准确。

在样品正确地布置在接收器板上时，夹具通常提供向下压力以在样品与接收器板之间形成气密密封。然而，如果样品未正确地安放，那么夹具可能会成角度地连接到样品。这引起在样品与接收器板之间形成不良密封的风险。此外，样品有时可能会在AES设置或使用期间移位，例如归因于与操作者接触，或因为样品不良地紧固到样品固持器且归因于从下方的气室施加的压力而移动。这可能使得板与样品之间的密封泄漏，由此扰乱样品分析且潜在地将电极曝露于操作者。

用于产生火花或电弧的火花产生器提供具有特定波形分布的火花，以提供样品的优良汽化和激发。为产生火花或电弧，火花产生器通常使用高电流控制源与高电压电力供应器的组合。每一火花为电极与样品之间的高电压放电与经布置以经过电极流到样品和样品固持器的经调幅电流的组合。在样品不正确地位于接收器板上时，可能不能引起火花，尽管高电压存在于电极处。这不仅可能会在任何样品分析中造成错误或异常，而且会由于设备所产生的危险高电压电平而导致用户的固有风险。即使火花被引起，装置的不当位置或装置内的故障也可能会导致对操作者的严重电击或电灼伤。

DE 10 2005 057 919提供一种在流过电极的电荷在火花的某些周期期间超过阈值的情况下触发AES的安全关闭的方法。确切地说，设备提供火花发生器的电路的数种布置以防止操作者遭受足以有害人体的电击。在一个实例中，在引发火花之前，将小测试电压施加于电极与接收区域之间。在此布置中，如果在电极与接收区域之间观察到电压降，那么假定存在不安全连接，例如归因于与操作者的接触。因此，防止启动用于激励电极的高电压电力供应器。假如由于测试电压而没有电流在电极与接收区域之间通过，那么准许设备产生火花。

对照这一背景，需要提供一种提供用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作的改善布置的设备和方法。

发明内容

本发明提供用于增强原子发射光谱仪(AES)的火花架或火花台的操作的安全性的方法和控制器。举例来说，本申请案提供一种用以识别样品归因于不当使用或偶然误用而在火花架中的不当布置的方法。所述方法可以由此实施AES内的电极的安全关闭或防止电极受到激励。通过提供验证AES的安全操作的方法，本发明提供可靠方法来降低归因于在设备内施加的危险的高电压而对AES的用户造成电击或相关联电灼伤的风险。

AES的安全操作需要操作者的恰当且正确的使用。确切地说，在样品正确地布置在AES的样品架上的情况下，与操作AES有关的风险得以降低。即使操作者可能经过恰当地训练，仍然可能会出现错误或偶然误用。举例来说，样品可能并未与样品接收器形成防漏密封，或样品可能并未恰当地紧固在样品接收器上。在此情况下，在气体的过压产生于气室中时或在施加电弧时，样品可能会移动。如果样品移动位置，那么存在操作者曝露于电极上的危险高电压的风险。

此外，即使在开始分析时样品被正确地放置的情况下，也不可能排除操作者与样品或火花架偶然接触的可能性。再次，这可能会使得样品移动且使操作者曝露于电击风险。除了操作者的安全风险之外，样品的不正确放置(或样品在AES正使用时的移动)也会在对样品的任何分析中造成问题和错误。

本发明提供一种用于测量样品的各种特性，以便确认样品是否正确地定位的方法和设备。所述方法和设备通过比较测得的特性与每一测量参数的优选值或目标值来确定样品是否正确地定位。目标值表示在样品正确地布置于样品固持器中的情况下的测量的理想结果。如果测得的特性值不在目标值的范围内，那么假定样品不正确地布置(或在设备内存在故障)，且因此防止样品分析开始，或促使设备安全关闭。

在本发明的第一方面中，提供一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器上的样品的控制器，所述控制器经配置以接收指示所述样品在所述样品固持器上的布置的至少一个测试参数的测量值。所述控制器进一步经配置以比较所述至少一个测试参数与所述至少一个测试参数的目标值范围以确定所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上。有利地，确定所述样品是否正确地定位且紧固在所述样品固持器上提供所述设备是否可以安全地操作的良好指示。

所述测试参数可以是定义、指示或表示所述样品布置或样品如何安放在所述样品固持器处的任何类型的可测量参数或特性。所述目标值范围可以表示在所述样品正确地布置时的所述测试参数的优选值。所述目标值范围可以预定义(且存储在所述控制器处或网络上)，或可以由用户输入。所述目标值对于所述设备的不同配置以及不同类型的样品可以改变。

在一些情况下，目标值范围可以是具有特定起始值和最终值的范围(例如，在X与Y之间)。在其它情况下，目标值范围可以是指需要满足、超过或需要测量值低于的下限或上限或阈值(例如，测试参数小于Y，或大于X)。

优选地，所述控制器进一步经配置以在所述至少一个测试参数不在目标值范围内的情况下停用AES的电极。电极的停用可以包括将电极置于去激励状态，将电极或电极电力供应器设定到断开状态，或以任何其它方式使电极不再受激励。停用所述电极包含防止电压施加到电极，或移除已经施加的任何电压或使其接地。停用电极可以通过实行电极电力供应器或更一般来说AES的安全关闭来实现。明确地说，控制器根据基于设备的客观测量对操作安全性的确定来调节电极的操作。由于控制器使这一过程自动化，这降低操作者在不安全条件下错误地或不适当地激励电极的可能性，即减少人为差错。

所述至少一个测试参数可以是取决于样品固持器处的第一端子与第二端子之间的电流的电参数。优选地，可以于在所述第一端子与所述第二端子之间施加低电流之后测量电参数。具体来说，所施加电流具有的量值使得相关联电压不会对与所述端子接触的操作者或其他人员造成危害或有害。所述第一端子和所述第二端子中的一个可以保持在接地电位。可以测量所述两个端子之间由所述所施加电流而产生的电压。因此，在注入电流为已知量时，可以计算所述端子之间的电阻或阻抗。或者，可以于在所述第一端子与所述第二端子之间施加小电压之后测量电参数。

所述电参数可以是阻抗Z，其可以被计算为电压U与电流I的比率。换句话说，Z＝U/I。有利地，电阻抗验证样品存在且表现为正确地装载在样品固持器处。举例来说，如果在装载样品之前已起始分析，那么没有电流会通过第一端子与第二端子之间。如果样品已装载但并未恰当地紧固到样品固持器，那么样品与样品固持器的接触部分之间可以会接触不良，由此导致比样品正确安放的情况下高得多的阻抗。所述阻抗还可以指示组件放置在所述两个端子之间，其本不应存在(例如，操作者的手指，或另一项目)，因为这可能会导致阻抗大于真正样品的预期阻抗。

任选地，所述至少一个测试参数可以是容纳AES的电极的气室中测量的气体压力。所述气体压力可以是所述气室中在特定时间的绝对气体压力，或可以是第一时间与第二时间之间的气体压力差。所述气体压力提供所述样品与样品接收器之间是否已形成气密密封的指示，使得所述样品正确地安放且覆盖通往所述气室的开口。如果所述气体压力低于压力的目标值，那么这指示从所述气室的泄漏，其可能会在所述样品不适当地紧固的情况下引起。

作为另一替代方案，所述至少一个测试参数可以是所述样品固持器的一部分的位移。或者，所述测试参数可以是原本指示所述样品移动的测量值。有利地，这一测量值参数可以在样品分析过程期间加以记录和评估。因此，这一测量值参数可以提供所述样品固持器中的所述样品的布置在分析期间是否已改变或移动(例如，归因于操作者无意中与样品或火花架接触)的指示。如果指示所述样品已移动，那么可以起始所述设备的安全关闭。

任选地，所述控制器经配置而使得接收所述至少一个测试参数的测量值包括接收两个或多于两个测试参数中的每一个的测量值。此外，所述控制器可以经配置而使得比较所述至少一个测试参数与目标值范围包括比较所述两个或多于两个测试参数中的每一个与每一测试参数的目标值范围。可以测量任何数目个测试参数。增加测量的测试参数的数目可以提高确定样品是否正确安装的可靠性和信赖度。在一个实例中，测量第一与第二测试参数，且将其与那些测试参数中的每一个的相应目标值范围进行比较(即，将第一测试参数与第一组目标值进行比较，且将第二测试参数与第二组目标值进行比较)。在另一优选实例中，测量三个不同测试参数，且将所述三个测试参数中的每一个与特定测试参数的相关联目标值范围进行比较。

优选地，所述控制器进一步经配置以在所述两个或多于两个测试参数中的一个或多个不在所述测试参数的目标值范围内的情况下停用所述AES的电极。举例来说，如果三个测量的测试参数中的任一个不处于预期目标值内，那么可以停用所述电极。停用所述电极包含使电压接地或将电压从所述电极移除，或防止电压施加到所述电极。所述控制器可以在所述测量的测试参数中的任一个不处于所述目标值范围内的情况下停用所述电极。有利地，此举通过在可以激励电极之前提供额外检查与平衡来降低操作者的风险。或者，如果预定数目个所述测试参数不处于给定目标值范围内，那么可以停用所述电极。

任选地，所述两个或多于两个测试参数中的每一个为选自由以下各者组成的群组中的任何一个或多个：取决于样品固持器处的第一端子与第二端子之间的电流的电参数；容纳AES的电极的气室中的气体压力；以及所述样品固持器的一部分的位移。有益的是，每一测试参数以不同方式辅助表征所述样品在所述样品固持器上的定位和安放。

优选地，所述两个或多于两个测试参数是不相同的测试参数。有利地，测量多种测试参数给出样品布置的更完整表征。

所述两个或多于两个测试参数中的至少一个可以是所述电参数。可以在所述样品固持器处的第一端子与第二端子之间测量所述电参数，其中所述样品(在正确地设置时)放置在所述两个端子之间以使电路完整。测量所述电路中的电参数(例如电流、电压、阻抗或电阻)提供对以下两者的相对简单的验证：所述样品已安装，以及所述样品牢固且恰当地固定在所述样品固持器中。由于所述样品提供所述两个端子之间的连接，因此如果所述样品未正确地布置，那么每一端子与所述样品之间可能存在不良电接触。

用于测量电参数的第一端子可以在所述样品固持器的样品接收器处，且所述第二端子可以在所述样品固持器的夹持元件或所述样品固持器的样品尖端(或用于将所述样品紧固到适当位置的任何元件)处。所述夹持元件或样品尖端可以用于将所述样品紧固或固持到所述样品固持器的样品接收器或分析台。在特定情况下，电流可以施加到所述夹持元件(第二端子)，且所述样品接收器(第一端子)可以处于接地电位。因此可以测量所述第一端子与所述第二端子之间的电压，且取决于所施加电流和测得的电压的电特性可以用作所述测试参数。

所述控制器可以进一步经配置以起始所述第一端子与所述第二端子之间的电流。举例来说，所述控制器可以控制经布置以将低电流提供到第一端子或第二端子的电力供应器。换句话说，所述控制器可以将非常低的受控电流(即，足够低以不会危害人体健康)供应到所述端子中的一个，所述电流为测试电流。在特定实例中，所述电流施加到所述夹持元件，且所述样品接收器接地。在将样品放置在所述夹持元件与样品接收器之间之后，可以测量所述样品固持器的所述两个元件之间的电压。即使所述AES的操作者在施加所述测试电流的同时与所述两个端子接触，所述电流也足够低以致操作者不会受到伤害。

任选地，所述电参数为阻抗。在特定实例中，阻抗的目标值范围在0与100mΩ之间，但这对于不同样品固持器配置和不同类型的样品可以改变。有利地，所述阻抗的目标值范围将不包含接近于人体阻抗的阻抗。

优选地，所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述气体压力。如果所述样品正确地安放在所述样品接收器上，那么过压或大于大气压力的压力可能会产生于所述气室中。因此，优选地，所述气体压力的目标值将为大于大气压力的压力。有益的是，所述气体压力的测量值指示所述气室是否泄漏，例如由于所述样品与所述样品接收器之间的不良密封。

任选地，在经过一段时间间隔之后测量所述气体压力。在一个实例中，预期在起始经过所述气室的气体流动之后的预定时间内将产生大于大气压力的压力。因此，可以在预定时间间隔之后测量气体压力，以确定是否已达到大于大气压力的压力。如果所述气室泄漏(例如，因为所述样品未在所述样品接收器中的孔口处给出恰当密封)，那么气体压力在预定义时间内将不会达到过压或所需阈值压力。作为替代方案，可以计算第一时间的测量值与第二时间的测量值之间的压力改变。

所述两个或多于两个测试参数中的至少一个可以是位移。这一测试参数的测量值可以尤其用于指示所述样品在样品分析期间以及危险的高电压可能存在于所述电极处时是否已移动。

所述位移可以等于在第一时间测得的所述样品固持器的夹持元件的第一位置与在第二时间测得的所述样品固持器的夹持元件的第二位置之间的差，所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品接收器。所述第二时间可以比所述第一时间稍晚，从所述第一时间经过一段时间间隔。举例来说，所述第二时间可以比所述第一时间晚几毫秒、1秒、3秒或更多。优选地，所述时间间隔可以非常短，以使得所述位移“实时地”测量。有利地，这允许在所述样品处的短暂接触或冲击之后快速侦测到所述接触或冲击。

优选地，所述位移为所述夹持元件的角位移。任选地，可以按照与编码器的步骤有关的单位或角度(例如，度、弧度或转数)测量所述角位移。或者，位移为所述样品固持器的一部分或所述样品自身的横向位移。有益的是，所述夹持元件的角位移可以提供对所述样品的即使小的移动的灵敏测量。

停用所述电极可以包括控制开关以调节穿过所述电极的高电压电流。举例来说，所述开关可以是任何类型的断路器、电导体(例如，以使电压短路到接地电位)，或晶体管。

任选地，所述控制器进一步经配置以在激励所述电极时提供视觉指示符。一个或多个视觉指示符可以发光以警告用户所述电极上存在危险电压，指示所述控制器已确定样品正确地安放，或指示分析是否在进行中。有利地，提供视觉指示符可以进一步降低操作者的风险。

所述控制器可以使用用户界面或人机界面从所述AES的用户或操作者接收指令。举例来说，这可以包括用于输入命令、数据或信息的软件界面或用于将信息发射到用户的屏幕或显示器。举例来说，所述界面可以允许操作者输入指令以开始分析，或接收关于AES的安全操作的确定的信息。此外，所述用户可以输入指令以将所述AES置于保养模式，其中到所述电极的高电压输出被释放。这将允许对所述电极和火花架进行保养任务，而不存在进行保养的人员触电死亡的风险。

原子发射光谱仪(AES)可以包括所描述的控制器。这种AES可以更安全地使用，因为所述控制器在可以开始分析之前(和分析期间)外加了额外安全检查。此外，通过实施确认样品正确地安放在样品固持器和火花架中的技术，可以减少样品分析中的错误和异常。

在第二方面中，描述一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器上的样品的方法，所述方法包括测量指示所述样品在所述样品固持器上的布置的至少一个测试参数。所述方法进一步包括比较所述至少一个测试参数与所述至少一个测试参数的目标值范围以确定所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上。所述方法可以使用所述样品是否正确安放的确定来确定所述AES是否处于安全操作模式。

优选地，所述方法包括在所述测试参数不在所述目标值范围内的情况下停用所述AES的电极。有益的是，所述方法在确定所述样品不正确地布置的情况下，防止所述电极被激励(即，防止电压施加到所述电极)或可以迫使所述电极安全关闭。换句话说，所述控制器可以将所述电极置于“断开”状态，其中所述样品的表征指示所述AES的不安全操作模式。

所述至少一个测试参数可以是取决于样品固持器处的第一端子与第二端子之间的电流的电参数。举例来说，在正确布置中，所述样品可以定位于所述样品固持器的第一端子与第二端子之间，以使得所述样品与两个端子皆电接触。有利地，电参数的测量值作为存在样品的检查，并且还作为所述样品是否正确地定位的检查。如果所述样品未正确地定位，那么所述样品与所述端子之间不会进行良好的电接触。

任选地，所述至少一个测试参数为容纳AES的电极的气室中测量的气体压力。有利地，所述气体压力的测量值指示在所述样品与所述样品接收器之间是否已形成气密密封。如果尚未形成气密密封，那么在所述气室处于过压且不可维持气室中的过压时，气体可能会从所述腔室泄漏。

或者，所述至少一个测试参数为所述样品固持器的一部分的位移。有益的是，所述位移的测量可以在分析所述样品期间发生。所述样品固持器的一部分的位移提供所述样品已移动的指示。因此，所述气体参数的测量可以允许确定所述样品在分析期间的移动或调整，其可能指示对所述AES的用户危险的操作。

优选地，作为所述方法的部分而测量所述至少一个测试参数可以包括测量两个或多于两个测试参数中的每一个。此外，比较所述至少一个测试参数与目标值范围可以包括比较所述两个或多于两个测试参数中的每一个与每一测试参数的目标值范围。有利地，测量两个或多于两个测试参数可以提供所述样品在所述样品固持器上的所述布置的额外表征。因此，所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上的确定可以更可靠。

优选地，如果所述两个或多于两个测试参数中的一个或多个不在所述测试参数的目标值范围内，那么停用所述AES的电极。所述电极可以安全地关闭，或可以防止电压施加到所述电极。如果数个测量的测试参数中的任一个不处于所述测试参数的目标值范围内，那么可以停用所述电极。有利地，这在于所述电极处施加(或维持)危险的高电压之前提供额外的安全检查。

所述两个或多于两个测试参数中的每一个可以是选自由以下各者组成的群组中的任何一个或多个：取决于样品固持器处的第一端子与第二端子之间的电流的电参数；容纳AES的电极的气室中的气体压力；以及所述样品固持器的一部分的位移。有益的是，所述测试参数中的每一个评估样品设置的不同方面。

任选地，所述两个或多于两个测试参数是不相同的测试参数。有利地，测量多于一个类型的测试参数增大确定所述样品是否恰当地布置在样品固持器上的准确度，因为考虑到且检查样品布置的不同方面。

所述两个或多于两个测试参数中的至少一个可以是所述电参数。为测量所述电参数，所述第一端子可以是所述样品固持器的样品接收器，且所述第二端子可以在所述样品固持器的夹持元件处，所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品接收器。所述电参数可以提供样品是否存在于所述样品固持器处的指示，且此外提供所述样品是否牢固且正确地布置以便在所述样品固持器处的第一端子与第二端子之间提供良好电接触的指示。

在所述测量步骤之前，可以将电流施加于所述第一端子与所述第二端子之间。所述电流可以足够低以致与任一所述端子的人为接触不会造成伤害或损伤。所述电流可以施加为测试电流以便测量所述电参数。作为替代方案，可以将电压施加于所述第一端子与所述第二端子之间。

优选地，所述电参数为阻抗。已知电流I可以通过所述样品固持器处的所述第一端子与所述第二端子之间(且穿过其间的样品)。可以接着使用所述第一端子与所述第二端子之间的电压U的测量值来计算阻抗，Z＝U/I。

优选地，所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述气体压力。所述气体压力的测量值提供所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上，使得形成气密密封的指示。如果并未形成气密密封，那么可能不会在所述气室中产生过压。

可以在经过一段时间间隔之后测量所述气体压力。可以在起始经过所述气室的气体流动之后的预定时间间隔之后测量所述气体压力。或者，所述气体压力可以测量为第一时间的测量值与第二时间的测量值之间的气体压力改变。有利地，可以在预定时间间隔之后测量所述气体压力以确定大于大气压力的压力是否存在于所述气室中。

优选地，所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为位移。有益的是，所述位移的测量可以在分析所述样品期间发生。所述样品固持器的一部分的位移的测量值可以指示所述样品已移动，且因此指示在分析期间已发生错误或偶然接触。

任选地，所述位移等于在第一时间测得的所述样品固持器的夹持元件的第一位置与在第二时间测得的所述样品固持器的夹持元件的第二位置之间的差，所述第一位置和所述第二位置是相对于所述样品固持器的样品接收器而测量，且所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品接收器。在所述样品正确布置时，所述夹持元件将所述样品紧固到所述样品接收器。因此，所述夹持元件的位置的移动或调整可以提供所述样品也已经移动的指示。或者，所述位移可以考虑所述样品固持器的另一部分或所述样品在第一时间与第二时间之间的位置改变。

任选地，所述位移包括所述夹持元件的角位移。所述测试参数可以替代地包括所述夹持元件或所述样品固持器的另一部分或样品自身的横向位移或其它位置改变的测量值。

优选地，防止激励或停用电极包括控制开关以调节穿过所述电极的高电压电流。所述开关可以包括任何类型的断路器、电导体(例如，以使电压短路到接地电位)，或晶体管。所述开关可以控制连接到所述电极的电力供应器。

可以按时间间隔重复所述方法。所述方法可以重复数次。举例来说，可以在准许开始分析所述样品之前重复所述方法。可以在分析所述样品之前和之后重复所述方法。在一些情况下，所述方法可以在分析所述样品期间重复一次或多次。

在所述电极受激励时，灯可以发光。有利地，这向所述AES的用户提供正在设备处使用危险的高电压的视觉指示。或者，在所述方法确定样品已正确地(或不正确地)布置在所述样品固持器上时，灯可以发光。所述灯可以用作额外安全特征。

在第三方面的一实例中，存在一种用于控制具有样品固持器的火花或原子光谱仪(AES)中的火花产生器的方法，所述样品固持器包括样品接收器和用于将样品紧固到所述样品接收器的夹持元件。所述方法包括：在第一时间，测量所述夹持元件的第一位置；将电流施加于所述样品固持器处的第一端子与第二端子之间；测量取决于所述第一端子与所述第二端子之间的电压的电参数；测量所述AES的气室处的气体压力；比较所述电参数与目标电参数值范围；比较所述气体压力与目标气体压力值范围；在所述电参数在所述目标电参数值范围内且所述气体压力在所述目标气体压力值范围内的情况下，激励连接到电极的电力供应器；在第二时间，测量所述夹持元件的第二位置；通过比较所述第一位置与所述第二位置之间的差而计算所述夹持元件的位移；比较所述位移与目标位移值范围；以及，在所述差不在所述目标位移值范围内的情况下，终止激励所述AES的所述电极。这一步骤序列可以特别有利于确定所述AES是否可以安全地操作。

附图说明

现将参考附图仅借助于实例描述本发明，在附图中：

图1为原子发射光谱仪(AES)的火花架的侧视图；

图2为图1的火花架的平面图；

图3为根据一个实例的控制器的示意图；

图4为根据另一实例的控制器的示意图；

图5为根据另一实例的控制器的示意图；

图6为示出测试参数的可能组合的表格；

图7为根据又一实例的控制器的示意图；

图8为示出用于实施图7的控制器的设备的配置的图；以及

图9为在特定实例中的测量序列的示意图。

在诸图中，相似零件由相似参考数字表示。图式未按比例绘制。

具体实施方式

图1中以侧视图表示AES的火花架或火花台10，其中相同火花架10在图2中示出为平面图。火花架10的样品固持器102包括样品接收器或分析台104和夹持元件或夹具臂106。分析台104固持在固定电压，通常为接地电位。样品100通过放置在样品接收器104上并由夹持元件106紧固而布置在样品固持器102内。夹持元件106将力施加到样品100以确保样品无法移动且向下按压到样品接收器104上。

样品接收器104包括孔口108。孔口或孔洞108提供直接到气室110中的开口。气室110具有输入和输出(未示出)以允许气体流动穿过气室110(如图1和2中的箭头表示)。当样品100使用夹持元件106牢固地且正确地布置在样品接收器104上时，孔口108由样品100密封。换句话说，夹持元件106将样品100按压到样品接收器104上从而形成样品100与样品接收器104之间的气密密封。

在气室110内且紧邻样品接收器104中的孔口108的是电极112。电极112适于携带高电压。电极112布置成接近样品接收器104(和样品100，当在适当位置时)但与之间隔开。

在使用中，气体在输入与输出之间流动穿过气室110到达腔室110。当样品100处于正确布置时，归因于与样品100形成的密封，气体无法从样品接收器104处的孔口108泄漏。在此实例中，气体为惰性气体，例如氩气。

为开始样品100的分析，通过电力供应器(未示出)将高电压施加到电极112。其结果是，高电位电极112与样品接收器104(其固持在低得多的电位，通常为接地电位)之间形成火花或电弧。火花或电弧致使样品100的经由孔口108曝露于电弧的部分被剥蚀或汽化。汽化的样品导致等离子体114。来自等离子体114的发光从气室110朝向谱仪(未示出)传递以用于光学分析。

电极电力供应器(或火花产生器)可为高电流控制源(CCS)和高电压电力供应器(点火器)的组合。电极处产生的每一火花可为电极与样品之间的高电压放电与流动穿过电极、电离通道、样品以及最后样品接收器或分析台的专用电流形状的组合。

本发明试图通过各种测试参数的测量改善AES的安全性。测试参数与给定测试参数的优选或目标值比较。如果测试参数在优选值或阈值之外，那么这指示样品100未正确地安放在样品固持器102上。如果情况如此，那么防止电极112的使用，因为当样品不当安放时高电压到电极112的施加对于AES的用户来说可能不安全。

本发明旨在满足电气设备用于测量、控制和实验室用途的安全要求(根据协调国际标准IEC 61010-1:2010)。此外，具有根据本发明的控制器的AES旨在遵守低电压指令2006/95/CE，其为在欧盟获得“CE”标志的要求。在IEC 61010-1:2010中考虑和界定特定术语，包含可接入部分(章节6.2)、有害电压(章节6.3)、常规用途(章节3.5.8)、单一故障条件(章节3.5.10)和合理可预见误用(章节16.1)的界定。

图3说明第一测试参数的测量。在此实例中，测试参数为电特性。所述电特性取决于在样品固持器102处的两个端子之间通过的电流。

图3示出控制器316，其具有控制模块318、测量模块320和电极停用模块322。控制模块318经配置以与测量模块320和电极停用模块322通信。图3进一步示出样品固持器102，其包括样品接收器104处的第一端子和夹持元件106处的第二端子。图3进一步示出电极112。电极112经配置以由控制器316处的电极停用模块322经由电力供应器324控制。电力供应器324为高电压/高电流电力供应器。

在使用中，控制器316的控制模块318起始测量模块320以在样品固持器102处的两个端子之间施加电流。确切地说，电流由辅助电力供应器326施加到夹持元件106。样品接收器104固持在接地电位。夹持元件106与样品固持器102的样品接收器104之间的电压随后由控制器316的测量模块320测量。

控制器316在测量模块320处计算样品固持器102的两个端子之间的阻抗。测量模块320将测得的阻抗与测量模块320处存储的目标阻抗值范围比较。状态指示符发送到控制模块318，其指示测得的阻抗是否落在目标阻抗范围内。

控制模块318根据所接收的状态指示符指示确定样品100是否正确地定位在样品接收器104上。在此实例中，如果电阻抗处于小于100mΩ的范围内，那么这指示样品100正确地定位在样品接收器104上。在控制模块318确定样品100正确地布置在样品接收器104上的情况下，控制模块318与电极停用模块322通信以允许激励112电极。在此实例中，电极停用模块322控制开关以激活高电压/高电流电力供应器324。电力供应器324将高电流提供到电极112，从而导致电极112与样品接收器104之间必需高电压来产生火花。

或者，在此实例中，如果电阻抗确定为大于100mΩ(即，在测试参数的目标值范围外)，那么控制模块确定样品100并不正确地定位在样品接收器104上。因此，控制模块318将防止激励电极112的指令传递到电极停用模块322。确切地说，电极停用模块322控制开关以防止电力供应器324将电压施加到电极112。

在此实例中，电阻抗的测量在样品100的分析开始之前发生。因此，控制器316防止电力供应器324将任何电压施加到电极112。然而，在其它实例中，一旦分析已经开始，控制器316可经配置以停止或中止将电压施加到电极112。

尽管AES的合理可预见误用无法使用所描述方法排除，但在此实例中操作安全得以改善，因为当正常使用时或当设备正在单一故障条件下操作时，电参数的测量保证了操作者的安全。此方法与IEC 61010-1:2010协调标准的要求兼容。

图4说明用于第二测试参数的测量的设备的配置。在此配置中，测试参数为气室110内的气体压力。图4中，控制器316包括与测量模块320和电极停用模块322通信的控制模块318。图4进一步示出气室110和AES的火花架10的电极112。气体控制器428经由气室110控制气体(在此实例中，氩气)的流动。电极112经配置以由控制器316处的电极停用模块322经由电力供应器324控制。电力供应器324为高电压/高电流电力供应器。

在使用中，控制器316与气体控制器428通信以起始氩气穿过气室110的流动。气体控制器428施加适当气流以导致气室110处的过压(换句话说，大于大气压的压力)。在样品100正确地布置于样品接收器104中且样品接收器104中的孔口108由样品100完全密封的情况下，应在预定时间周期内实现气室110中的过压。在此时间周期已经流逝之后，控制器316处的测量模块320测量气室110内的压力(例如借助于压力表或传感器(未示出))。举例来说，压力传感器可为控制器316处的绝对压力传感器集成电路。如果测得的气体压力大于阈值气体压力，那么确定样品100正确地经布置以使得样品100与样品接收器104之间已形成密封。状态指示符发送到控制模块318以指示测得的气体压力在目标值范围内(即，其已超出阈值)。

在接收肯定的状态指示符(即，测得的气体压力在目标值范围内)后，控制模块318即刻与电极停用模块322通信以允许激励电极112。在接收此指令后，电极停用模块322可即刻激活开关以准许电力供应器324将电压施加到火花架10的电极112。在一些情况下，电流可在激活开关后立即施加，但在其它情况下电流将仅在从操作者接收进一步指令(例如经由人机界面)后施加。

如果在执行根据图4的测量后样品100尚未正确地布置在样品接收器104上，那么很可能将不会形成样品100与样品接收器104之间的恰当密封。举例来说，这可能是因为样品尚未恰当地安装在样品固持器上，或样品未正确地设定大小以覆盖样品接收器处的孔口。如果情况如此，那么当气体控制器428尝试在气室110中产生过压时，气体将从气室110泄漏。从气室110泄漏意味着将不能在预定时间周期内实现过压。根据当前实例，在此情况下，预定时间周期之后测量模块320对气室110中气体压力的测量将给出低于阈值或目标气体压力的气体压力。在由测量模块320将测得的气体压力与目标气体压力范围比较后，确定样品100不当地布置，且将相关联状态指示符发送到控制模块318。

在接收此(否定)状态指示符后，控制模块318将防止激励火花架10的电极112的通信发送到电极停用模块322。在此实例中，这致使电极停用模块322激活开关以防止起始电力供应器324，且避免将电压施加到电极112。

有益的是，通过检验样品100与样品接收器104之间已经形成气密密封，推断样品接收器104中的孔口108被完全覆盖。因此，当样品100正确地处于适当位置时，电极112(容纳在气室110内)无法曝露于操作者。因此，气体参数的测量缓解了AES的一些操作风险，确切地说归因于合理可预见误用的风险。

图5说明用于测量第三测试参数以指示AES是否正确地经配置以用于安全操作的设备的配置。在此实例中，所述测试参数是样品固持器102的一部分的位移。确切地说，所述测试参数是样品固持器102的夹持元件106的角度位移。

在此实例中，控制器316包括控制模块318、测量模块320以及电极停用模块322。测量模块320经布置以例如借助于位置编码器而测量样品固持器102的一部分的位置，具体来说夹持元件106的位置。电极停用模块322与高功率、高电压电力供应器324通信，所述电力供应器在火花架10处连接到电极112。

在此实例中，位移是借助于在夹持元件106的轴杆的基底处的光学绝对增量式编码器而测得。这允许夹持元件106相对于待由编码器检测的轴杆的轴线的任何移动。确切地说，所述编码器测量夹持元件106的角度位移。

在使用中，夹持元件106的位置由测量模块320在第一时间测得。可相对于样品固持器102的固定部分(例如样品接收器104)测量夹持元件106的位置。在第二时间(从第一时间的预定时间间隔)，由控制器316的测量模块320再次测量夹持元件106的位置。测量模块320通过计算在第一时间测得的位置与在第二时间测得的位置之间的差而确定夹持元件106的位移。在计算非零位移的情况下，这指示样品100已移动。

测量模块320将计算出的位移与目标或阈值进行比较。在此实例中，位移的目标值是零，但在一些替代实例中目标值的小范围可为适当的，以允许位置测量中的误差(例如，夹持元件的在？1°内的角度位移)。测量模块320将指示所述位移是否等于目标值的状态提供到控制器316的控制模块318。在所述状态指示位移在目标值之外(例如，非零)的情况下，控制模块318指示电极停用模块322通过起始电力供应器324处的开关而停用电极112。在电压已经由电力供应器324施加到电极112的情况下，所述开关的起始安全地耗散相关联高电压。如果电压尚未施加于电极112，那么电极停用模块322防止电力供应器324将电压施加到电极112。

如果在测量模块320对位移的测量后位移确定为零(任何误差界限内)，那么测量模块320将正状态指示符通知给控制模块318。在此情况下，控制器316经由电极停用模块322而允许电极112处的高电压的起始。

在所描述实例中，在第一时间的第一测量发生于样品100的分析已开始之前(并且因此在任何电压施加于电极112之前)。在第二时间的第二测量在分析已开始且电压已施加于电极112之后的短时间发生。如果测得所述两个位置之间的任何差，那么这指示样品100在分析期间已移动。在一些情况下这是由于与操作者的接触，并且因此尽可能快速地停用电极112以防止伤害操作者是重要的。

在此实例中，贯穿样品100的分析(且贯穿火花架10处可能存在危险电压的时期)重复测量夹持元件106的位移。测量模块320计算夹持测量与任何前一测量相比的位移。如果在任何时间，确定夹持元件106已经移动，那么由电极停用模块322停用电极112和/或电力供应器324。

在替代实例中，在样品分析的开始之前图5的配置可测量样品固持器102的夹持元件106相对于样品固持器102的固定部分(例如样品接收器104)的绝对位置。通过此绝对位置相对于所需位置范围的比较，可确定夹持元件106是否布置于用于样品100的分析的理想位置。

在特别有利的实例中，可测量测试参数中的多于一个以提供样品100是否正确地布置的确定。测试参数中的每一者表征样品布置的不同方面。因此，测量测试参数的组合(连同与所述测试参数的目标值的后续比较)给出了设备的操作是否将安全的增强且更可靠的指示。

所描述测试参数的任何组合可提供样品100是否正确地布置的有用指示符。举例来说，例如阻抗(上文所述)等电参数的测量可结合气室110中的气体压力的测量而进行。在替代实例中，气体压力可结合样品固持器102的一部分的位移(或样品100的位移的其它指示符)而测得。在再另一实例中，可测量电参数和位移两者。

图6中示出待测量的一或多个测试参数的可能的组合。在多于一个测试参数测得的情况下，将每一测试参数与所述特定测试参数的目标值范围进行比较。在所述一或多个测试参数并不处于目标值范围内的情况下，控制器316防止电压施加于火花架10的电极112，或另外停用电极112。通过此方法，检查样品定位的各种方面且用以确定样品100是否正确地定位以用于安全操作。

在一个实例中，可测量电参数和气体压力。有利的是，电参数(例如，阻抗)的测量指示样品是否已正确地安装以便产生与样品接收器的良好电接触(并且因此使样品保持在接地电位)。与电参数的测量结合，气体压力的测量检验气室在分析的过程期间是气密的。这指示样品接收器中的孔口由样品完全覆盖，并且因此电极不会曝露于操作者。因此，由于合理地可预见AES的误用，因此这两个测试参数的测量的组合减轻了一些风险。

测量且比较全部三个描述的测量参数是尤其有益的。这提供指示安全操作的特别可靠的方法。额外测量值提供用以识别AES的危险或不当使用的进一步参数。由于每一测试参数考虑设置的不同特性，因此测量全部三个测试参数增加了所述方法执行的风险评估的准确性，在准许电压施加于AES的电极之前必须通过所述风险评估。所提议的测量中的每一者促成AES的操作安全中的总体改善。每一安全参数的测量用于特定目的且表征样品设置的不同方面。

图7说明用于所有三个所描述测试参数的测量的设备。图7示出具有控制模块318和测量模块320的控制器316。控制器316进一步包括电极停用模块322。所示出的火花架10的组件包含样品接收器104、夹持元件106、气室110和电极112。电流可经由辅助电力供应器326施加到夹持元件106。提供高电压高电流电力供应器324以将电压供应到电极112。气体控制器428可用于控制气体到气室110的流动。

在AES开始分析之前，操作者将首先将样品100放置在样品接收器104上，且使用夹持元件106将样品固定在到气室110的孔口108或开口上方的适当位置。操作者接着可经由控制器316处的指令起始样品100的分析。

在使用中，控制器316指示测量模块320使用辅助电力供应器326将低电流施加到样品固持器102的第一端子。在此实例中，样品固持器102的第一端子为夹持元件106。随后，测量模块320测量夹持元件106与样品接收器104处的样品固持器102的第二端子之间的电压。测量模块320计算样品固持器102的第一与第二端子之间的阻抗，且将测得的阻抗与参数的目标值范围比较。基于比较的结果，测量模块320将指示电阻抗是否在给定目标值范围内的状态指示符传递到控制模块。

与阻抗测试参数的测量和比较同时或在此之后，测量模块320获得气室110中气体压力的测量值。首先，测量模块320指示气体控制器428开始气体穿过气室110的流动。在气室110密封的情况下，所述气流足以产生过压。在预定时间间隔之后，测量模块320接收或获得气室110内气体压力的测量值。测量模块320将测得的气体压力与气体压力的目标值范围比较。在此实例中，气体压力的目标值为大于阈值的值。在比较测得的气体压力与目标值范围之后，测量模块320即刻将状态指示符提供到控制模块318以指定测量值是否在目标值范围内。

在起始AES的操作者进行的样品分析之后还即刻测量第三测试参数。控制器316经由测量模块320获取样品固持器102的夹持元件106的位置的第一测量值。在短时间间隔(例如，几秒)之后，测量模块320获取夹持元件106的第二测量值。测量模块320接着计算两个位置测量值之间的差以给出夹持元件106在所述时间间隔期间的位移。

测量模块320比较夹持元件106的位移与目标值范围。在此情况下，位移的目标值在测量值的错误界限内为零。如果检测到夹持元件106的非零位移，那么这指示样品100已移动。在比较测得的位移与位移的目标值之后，测量模块320将状态指示符提供到控制模块318，其表示比较的结果(即，测量值是否在目标范围内)。

位移的所描述测量可以连续地重复。有利地，在样品100的整个分析过程中(且明确地说，贯穿危险电压施加到AES的电极112的时间)重复所述测量。可以在预定时间间隔之后进行每一测量，且通过测量模块320计算新位置测量值与先前测量值(或先前测量值的平均值)之间的差。在每一情况下，将位移与目标值范围进行比较，且将表示比较结果的状态指示符发送至控制模块318。

如上文所描述，三个测试参数中的每一个的测量和比较得出控制模块318处的状态指示符。在接收到所述状态指示符之后，控制模块318即刻根据那些指示符确定样品100是否不正确地定位在样品固持器102上。如果确定样品100不正确地定位，那么控制模块318发送指令到电极停用模块322以例如通过处于“断开”状态的电力供应器324而停用电极112。如果电极112已经被施加高电压电流(例如，如果分析已经开始)，那么电极停用模块断开电力供应器324，且使电极112处的任何电位接地。样品分析中止。

或者，如果控制模块确定从测量模块320接收的所有状态指示符指示样品100在样品固持器102上的安全布置，那么控制模块发指令给电极停用模块322以准许激励或继续激励电极112。因此，样品的汽化可以发生，且执行样品完全分析。

图8示出上文关于图7所描述的控制系统的特定实施方案的电路图。在图8中，火花架示出为具有带有孔口108的样品接收器104、夹持元件106和电极112。样品100布置在火花架上。氩气从氩气输入端832到气室110中的流动由气体控制器428控制。气体经由氩气输出端830退出气室。

电极与灯834一起连接到电极电力供应器324。在使用中，在电极电力供应器324处于“接通”状态时，所述灯发光。由此，灯充当警告AES的操作者存在危险高电压的视觉警告。

图8进一步包括控制器316，其如上文参考图7所描述而操作。控制器包括控制模块318、电极停用模块或高电压控件322，以及用于测量每一测试参数的测量模块320a、320b、320c。在图8中，测量模块320a测量夹持元件106的位移，测量模块320b测量夹持元件106与样品接收器104之间的电阻抗(即，穿过样品100)，且测量模块320c测量气体压力。图8的控制器还包括用户界面836，其可以是任何类型的人机界面，包含例如键盘、屏幕、触摸屏或鼠标。机械开关838可以用来手动地停用电极的电力供应器。

图9示出由上文关于图7和8所论述的控制器和设备执行的测量序列的表示。图9以时间序列902表示所述测量。在第一周期(闲置或样品装载周期904)中，操作者将样品100装载到样品接收器104上。在这一时间周期期间，操作者可以与样品固持器102接触，并且因此不得准许电极112处的高电压。因此，在这一时间周期期间，控制器316的电极停用模块322防止电极112被激励，例如通过控制高电流/高电压电力供应器324的开关。

一旦操作者已装载样品100，其将起始通过AES对样品的分析。可以经由例如用于控制器316的人机界面836来做出这一指令。在起始分析之后，控制器316采用自动化方法来确定样品100是否正确地布置以进行安全操作。

在启动时间周期906中，测量由所有三个测试参数(电参数910、气体压力912，和位移914)组成。在这一时间周期期间，电极停用模块322防止将任何电压施加到电极112。

在通过气体控制器428开始气体到气室110中的流动之后的预定时间测量气体压力912，以便允许过压出现或积聚的时间。然而，仍在启动时间周期期间测量气体压力。

在测量所述测试参数中的每一个之后，将电测试参数910和气体压力912与其相应目标值进行比较。确定测量值是否在目标值内。如果是，那么控制器316允许开始对样品100的分析，如下文所描述。如果确定测量值不在目标值范围内，那么控制器316防止任何电压施加到电极112，且停用电极112。分析中止，且控制器316将这一情况的通知提供给AES的操作者。这可以经由指示灯发光或经由用于AES的人机用户界面836处的消息来实现。

如果在启动周期906之后，控制器316确定电参数910和气体压力912处于其所需目标值内，那么分析时间周期908将开始。控制器316发指令给电极停用模块322以准许或起始高电压/高电流电力供应器324将高电压施加到电极112。此举在电极112与样品固持器102之间产生火花或电弧，如上文所描述。此外，这使得样品100的一部分消融，从而可以进行光学分析。

在分析时间周期908期间，控制器316获得夹持元件106的位置的连续测量值。举例来说，可以每隔两秒或每隔3秒进行新测量。在接收到每一测量值之后，控制器316即刻计算夹持元件106的位移914，其为新位置测量值与至少一个较早位置测量值之间的差。控制器316比较每一新计算的位移914与目标值范围。在测得的位移914保持在目标值范围内时，控制器316允许进行分析，且允许将电压施加到电极112。

如果在分析时间周期908期间的任何时间，发现所计算位移914为非零，那么这指示夹持元件106(并且因此样品100)移动(例如，归因于操作者的偶然或无意触摸)。在检测到非零位移的情况下，控制器316立即指示停用电极112。换句话说，电力供应器324断开，且使电极112上的任何电压接地。

在高电压存在于电极112上时，灯916发光。举例来说，灯916在整个分析时间周期中点亮。

对以上实施例的特征的许多组合、修改或更改将易于对技术人员显而易见且希望形成本发明的部分。特定地涉及一个实施例或实例描述的特征中的任一者可通过进行适当改变而用于任何其它实施例中。

举例来说，机械开关可以包含在火花架10处或作为控制器316的部分。开关的目的是迫使控制器316处的控制模块318断开通往电极112的高电压电流路径(或使高电压接地)。机械开关供操作者使用，且可以用来在保养相关任务期间停用电极112，此时火花架10打开且曝露于电极的可能性增大。通过添加机械开关而进一步改善操作者的操作安全性。

应注意，在关于图3、4、5、7和8描述的实例中的每一个中，测得的测试参数与目标值范围或阈值的比较发生在控制器的测量模块处。然而，同样，所述比较可以发生在控制模块或控制器的另一元件处。此外，尽管描述提及控制器包括个别模块或单元，但控制器可以替代地包括单个实体。控制器可以提供关于个别模块描述的所有形式的功能性，而不将任何特定功能性归于单独模块。

Claims (32)

1.一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器上的样品的控制器，所述控制器经配置以：

接收指示所述样品在所述样品固持器上的布置的两个或多于两个测试参数中的每一个的测量值；以及

比较所述两个或多于两个测试参数中的每一个与每一测试参数的目标值范围以确定所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上。

2.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器进一步经配置以在所述两个或多于两个测试参数中的一个或多个不在所述测试参数的所述目标值范围内的情况下，停用所述AES的电极。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数中的每一个是选自由以下各者组成的群组：

取决于所述样品固持器处的第一端子与第二端子之间的所述电流的电参数；

容纳所述AES的电极的气室中的气体压力；

所述样品固持器的一部分的位移。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数是不相同的测试参数。

5.根据权利要求3或4所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述电参数。

6.根据权利要求5所述的控制器，其中所述第一端子在所述样品固持器的样品接收器处，且所述第二端子在所述样品固持器的夹持元件处，所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品固持器的样品接收器。

7.根据权利要求5或6中任一权利要求所述的控制器，其中所述控制器进一步经配置以起始所述第一端子与所述第二端子之间的电流。

8.根据权利要求5到7中任一权利要求所述的控制器，其中所述电参数为阻抗。

9.根据权利要求3或4所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述气体压力。

10.根据权利要求9所述的控制器，其中所述气体压力是在经过一段时间间隔之后测量。

11.根据权利要求3或4所述的控制器，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述位移。

12.根据权利要求11所述的控制器，其中所述位移等于在第一时间测得的所述样品固持器的夹持元件的第一位置与在第二时间测得的所述样品固持器的所述夹持元件的第二位置之间的差，所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品接收器。

13.根据权利要求11或12所述的控制器，其中所述位移为所述夹持元件的角位移。

14.根据权利要求2或在附属于权利要求2时根据权利要求3到13所述的控制器，其中停用所述电极包括控制开关以调节穿过所述电极的高电压电流。

15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的控制器，其进一步经配置以在激励所述电极时提供提供视觉指示符。

16.一种原子发射光谱仪(AES)，其包括根据权利要求1到15中任一权利要求所述的控制器。

17.一种用于建立原子发射光谱仪(AES)的安全操作以分析布置在所述AES的样品固持器上的样品的方法，其包括：

测量指示所述样品在所述样品固持器上的布置的两个或多于两个测试参数中的每一个；以及

比较所述两个或多于两个测试参数中的每一个与每一测试参数的目标值范围以确定所述样品是否正确地布置在所述样品固持器上。

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括在所述两个或多于两个测试参数中的一个或多个不在所述测试参数的所述目标值范围内的情况下，停用所述AES的电极。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其中所述两个或多于两个测试参数中的每一个是选自由以下各者组成的群组：

取决于所述样品固持器处的第一端子与第二端子之间的电流的电参数；

容纳所述AES的电极的气室中的气体压力；

所述样品固持器的一部分的位移。

20.根据权利要求17到19中任一权利要求所述的方法，其中所述两个或多于两个测试参数是不相同的测试参数。

21.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述电参数。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述第一端子为所述样品固持器的样品接收器，且所述第二端子在所述样品固持器的夹持元件处，所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品接收器。

23.根据权利要求21或22中任一权利要求所述的方法，其进一步包括在所述测量步骤之前，将电流施加于所述第一端子与所述第二端子之间。

24.根据权利要求21到23中任一权利要求所述的方法，其中所述电参数为阻抗。

25.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述气体压力。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述气体压力是在经过一段时间间隔之后测量。

27.根据权利要求19或20所述的方法，其中所述两个或多于两个测试参数中的至少一个为所述位移。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述位移等于在第一时间测得的所述样品固持器的夹持元件的第一位置与在第二时间测得的所述样品固持器的所述夹持元件的第二位置之间的差，所述第一位置和所述第二位置是相对于所述样品固持器的样品接收器而测量，且所述夹持元件用于将所述样品紧固到所述样品接收器。

29.根据权利要求27或28所述的方法，其中所述位移为所述夹持元件的角位移。

30.根据权利要求18或在附属于权利要求18时根据权利要求19到29所述的方法，其中停用电极包括控制开关以调节穿过所述电极的高电压电流。

31.根据权利要求17到30中任一权利要求所述的方法，其中所述方法按时间间隔重复。

32.根据权利要求17到31中任一权利要求所述的方法，其进一步包括在激励所述电极时使灯发光的步骤。